Информационные сети - перспектива автоматизации процессов управления войсками

ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 2 (3-4) /1997, стр. 54-58

Информационные сети - перспектива автоматизации процессов управления войсками

Полковник Ю.П.КАЛИНИН,

доктор технических наук

Полковник в отставке Л.И.ОЗЕРАНСКИЙ,

кандидат технических наук

РАССМАТРИВАЯ место новых информационных технологий и возможность их использования в управлении боевыми действиями, необходимо отметить, что основным ресурсом автоматизированной системы управления (АСУ) является информация, а главным ее назначением - сбор, обработка, хранение и использование этой информации в процессах управления. Поэтому мы предлагаем вместо термина «АСУ» использовать термин «информационные системы», а в перспективе их развития - «информационные сети». Но прежде целесообразно проанализировать содержание перспективной технологии информационных сетей и определить ее системотехнические основы.

Стратегической линией строительства Вооруженных Сил РФ на современном этапе является концепция, согласно которой военная мощь страны должна определяться не численностью ВС, а прежде всего их высокой боеспособностью, технической оснащенностью и возможностью мобильного использования. Важнейшую роль в реализации этого принципа будут играть новые технологии управления Вооруженными Силами в процессе их подготовки и применения. На одно из первых мест здесь выходят новые информационные технологии (НИТ), которым в научно-технических публикациях последних лет, а также в проектах перспективных систем управления войсками иностранных государств уделено особое внимание.

К области НИТ относят технологии: информационных сетей; систем и средств искусственного интеллекта; технических средств сбора, обработки, хранения, передачи и наглядного отображения информации на основе компонентов микроэлектроники, оптоэлектроники и фотоники.

Наиболее перспективна с точки зрения практического применения в ближайшее время технология информационных сетей. Об ее использовании заявлено в ряде проектов на создание автоматизированных систем обработки информации для органов военного управления. Однако в функциональном плане содержание этой технологии не раскрыто. Во всех источниках называется только ее главный принцип, заключающийся в том, что информация есть общий, коллективно используемый ресурс с дублированием, хранимый в распределенной системе с высокой устойчивостью. Иначе говоря, информация является главным ресурсом любой АСУ, ради обработки которой в интересах системы управления она и создана. Поэтому термин «АСУ» не отвечает ее реальному содержанию и должен быть заменен на «информационные системы» (а в случае распределенной системы - на термин «информационная сеть»), так как то, что мы называем сегодня АСУ, выдает органу управления информацию, хранимую или порождаемую в ней для использования в процессах управления войсками, а не управляющие воздействия. Кроме того, следует отметить, что в последнее время в ряде военно-технических публикаций и выступлений часто встречаются абстрактные термины «информационное пространство», «единое информационное пространство», не несущие конкретной смысловой нагрузки.

Реально у любой системы управления, а тем более у автоматизированной, функционирующей в интересах органа управления, есть информационная сеть, состоящая из источников информации, средств или систем ее передачи, хранения, обработки и визуального отображения. Поэтому вместо термина «информационное пространство» («единое информационное пространство») во всех официальных документах и публикациях следует использовать термин «информационная сеть».

Так что же на сегодняшний день вкладывается в понятие «информационная сеть»? Как показывает анализ публикаций по этому вопросу, а также опыт создания информационных систем, информационная сеть может быть определена как совокупность источников информации, средств ее хранения и обработки (ЭВМ различных типов) и рабочих (информационных) станций должностных лиц органов управления, связанных между собой каналами связи, с распределенным по ЭВМ хранением и обработкой информации, с возможностью доступа к любой хранимой информации с любых рабочих (информационных) станций должностных лиц (кроме случаев закрытой информации), с централизованным управлением сетью. Таким образом, основными технологическими признаками информационной сети, отличающими ее от обычных информационных систем, являются: рабочие (информационные) станции должностных лиц органов управления, локальные вычислительные сети (ЛВС) органов управления, распределенное хранение информации, распределенная обработка информации, единые для всех узлов сети языковые средства общения должностных лиц с системой и языковые средства взаимодействия между узлами сети, совместимые для всех ЭВМ (ПЭВМ) средства общего программного и информационного обеспечения.

Один из возможных вариантов структуры информационной сети приведен на рис.1. Кратко рассмотрим ее основные элементы.

Информационные сети - перспектива автоматизации процессов управления войсками

Рис.1. Вариант структуры информационной сети органа управления

Рабочие (информационные) станции создаются на основе ПЭВМ, которые наряду с функцией отображения информации, свойственной автоматизированным рабочим местам (АРМ), обладают функциями хранения информации, ее обработки и взаимодействия с любыми узлами (ЭВМ) и другими рабочими станциями сети. Причем взаимодействие между ними осуществляется не только за счет возможности организации физической связи между ними, но прежде всего на основе использования средств программного управления ЛВС. Клиенты рабочих (информационных) станций могут работать как со своими локальными информационными ресурсами (локальной базой данных) и программами, размещенными на станции, так и с общими ресурсами, распределенными в ЛВС. Рабочие (информационные) станции могут одновременно являться источниками информации. При этом обработка информации в интересах рабочей станции может выполняться на самой рабочей станции на основе собственной и получаемой из других узлов (ЭВМ) сети информации, а также в других узлах (ЭВМ) сети с последующей передачей на эту рабочую станцию конечных результатов.

Локальные вычислительные сети - это техническая основа информационных сетей. Узлами ЛВС являются рабочие (информационные) станции на основе ПЭВМ, центральная (большая) ЭВМ, используемая чаще всего в качестве так называемого «сервера базы данных», и процессоры для решения специальных и наиболее общих задач органа управления. Важнейшая функция ЛВС заключается в организации распределенного хранения и распределенной обработки информации в узлах сети. Если в каждом из узлов сети это может осуществляться с помощью существующих ныне средств, то для управления работой всех узлов сети требуются специальные средства управления функционированием информационной сети. При этом желательно на всех узлах сети использовать совместимые средства программного и информационного обеспечения, с тем чтобы повысить эффективность функционирования сети и ее эксплуатационные характеристики, а также снизить затраты на ее создание.

Информационные сети «приближают» должностных лиц органов управления к нужной информации, так как они не только могут хранить данные на своей рабочей станции, но и получают доступ к данным, хранимым в любом узле сети. Использование информационных сетей обеспечивает: объединение всей информации органа управления в единое информационное поле; непосредственное информационное взаимодействие должностных лиц на разных рабочих станциях между собой; интеграцию информации органа управления в рамках «сервера базы данных»; повышение устойчивости функционирования органа управления; повышение оперативности получения необходимой информации органом управления за счет увеличения производительности системы; создание системы коллективного пользования, с которой одновременно могут общаться должностные лица с разных рабочих станций.

Указанные возможности информационных сетей могут быть реализованы только если для них будут созданы соответствующие средства управления их функционированием, а приоритет будет отдан работам, выполняемым системой в интересах тех или иных должностных лиц. Задача эта достаточно сложная и трудоемкая.

Распределенное хранение информации предполагает размещение ее в нескольких узлах с использованием сети обмена данными, что позволяет решить две важные для обработки информации задачи: повысить оперативность функционирования системы за счет одновременной обработки информации в разных узлах сети и приближения данных к месту их использования; обеспечить надежность хранения данных за счет их дублирования.

Однако хранение идентичных данных в разных узлах сети усложняет поддержание их целостности, для чего требуются соответствующие методы и средства.

При распределенном хранении информации в узлах информационной сети подходы к организации ее хранения и построению баз данных могут быть самыми различными. С точки зрения оптимизации затрат на обеспечение целостности, надежности хранения и оперативности работы с данными целесообразно создавать в информационной сети индивидуальные базы данных на рабочих станциях и интегрированную (общую базу данных) на центральной ЭВМ сети (рис.2).

В индивидуальных базах данных, находящихся на рабочих станциях, будет храниться собственная информация, используемая только на этой рабочей станции, и часть информации интегрированной базы данных, для которой эта станция является источником поступления информации.

Информационные сети - перспектива автоматизации процессов управления войсками

Рис.2. Схема распределения хранимой информации в информационной сети

В интегрированной базе данных, находящейся в центральной ЭВМ сети, будет храниться общая для всех узлов сети информация, информация для решения на центральной ЭВМ сети общих для всех рабочих станций задач и индивидуальная информация центральной ЭВМ.

Дублирование общей информации сети осуществляется путем ее размещения по частям на соответствующих рабочих станциях, дублирование индивидуальной информации узлов - путем создания ее копий на магнитных носителях по месту хранения. При подобном размещении информации в информационной сети достаточно просто обеспечить ее целостность и двойное дублирование.

Обработка информации в сети может быть организована по различным правилам обслуживания запросов должностных лиц органов управления - это зависит от требований, предъявляемых к этим запросам и программам, а также от их характеристик. Так как наиболее важным требованием является оперативность выполнения запросов, то наиболее целесообразно обрабатывать информацию по месту ее хранения. Это объясняется тем, что большинство программ использует исходные данные значительно большего объема, чем объем получаемых ими результатов, что сокращает время на передачу информации по каналам связи.

В соответствии с этим подходом все локальные запросы (задачи) выполняются на собственной информации рабочих станций, а запросы к интегрированной информации и общие задачи - на центральной ЭВМ сети и процессорах с использованием интегрированной базы данных. Результаты, полученные на центральной ЭВМ, пересылаются на рабочую станцию, откуда поступил запрос.

Кроме того, в информационной сети для решения сложных задач должны быть предусмотрены режимы: массового обслуживания должностных лиц органа управления с оптимальной загрузкой узлов сети, так как информационная сеть является системой коллективного пользования; параллельного выполнения в рамках одной задачи (запроса) независимых работ. Могут быть использованы и другие подходы к организации работ, определяемые задачами конкретной сети.

В отличие от информационных процессов, для реализации которых имеются многочисленные системы управления базами данных (СУБД), вопросы, касающиеся организации всей совокупности работ в рамках сети, на сегодняшний день в практическом отношении проработаны слабо и требуют проведения значительных по объему исследований и экспериментов.

Другим важным моментом при работе в сети является, на наш взгляд, установление единых для всех узлов языковых средств - для общения должностных лиц с системой и для взаимодействия между узлами сети. Язык общения должностных лиц с системой предназначен для формулирования запросов к информационной сети на получение из нее необходимой информации и проведения над нею нужных операций. Запрос, сформулированный на этом языке, независимо от места его поступления и места выполнения при идентичном содержании заданных условий должен всегда приводить к одинаковым результатам. Кроме того, поскольку в процессе выполнения запрос должностного лица к системе трансформируется посредством языка взаимодействия между узлами сети в запрос к базе данных на языке манипулирования данными, необходимо, чтобы на всех рабочих станциях сети и для взаимодействия между ее узлами использовались единые языковые средства. Следовательно, должны применяться единые стандарты и сетевые протоколы Международной организации стандартов. Далее, так как язык общения должностных лиц с системой предназначен для использования непрофессионалами, он должен быть достаточно прост и понятен и содержать элементы подсказки.

Нельзя не затронуть вопрос совместимости для всех ЭВМ (ПЭВМ) сети средств общего программного и информационного обеспечения. Под программной совместимостью понимается возможность переноса любой программы, написанной на исходном алгоритмическом языке, на любую ЭВМ (ПЭВМ) информационной сети без ее переделки. Информационная совместимость - это возможность прямого взаимодействия процессов обработки информации между собой при их выполнении на любых ЭВМ (ПЭВМ) сети без преобразования информации, которой они обмениваются между собой или которую совместно используют.

Собственно сама необходимость обеспечения совместимости определяется требованием однозначности ответа на запрос независимо от места его поступления и выполнения. Так, выполнение любого запроса связано с организацией данных в системе и наличием необходимого инструментария, которые заложены в средствах общего программного обеспечения (в операционной системе - ОС и в системе управления базами данных). Однозначный ответ может быть получен, если запрос всегда одинаково интерпретируется и выполняется, а сама информация однозначна независимо от места ее хранения. Поэтому в информационных сетях необходимо использовать совместимые для больших, мини- и ПЭВМ средства общего программного обеспечения: мобильные (переносимые с ЭВМ одного типа на другой) ОС и СУБД с единым языком информационных запросов. Для обеспечения информационной совместимости в информационных сетях необходимо использовать: общую терминологию, единую систему классификации и кодирования информации, общие стандарты на формы всех документов, единую организацию данных во всех узлах информационной сети, единый для всей сети протокол взаимообмена информацией между ее узлами.

В заключение следует отметить, что рассмотренная нами концепция построения перспективной технологии информационных сетей обеспечивает доступ должностных лиц органов управления к любой информации независимо от места ее хранения (за исключением случаев строгой конфиденциальности) и базируется на системотехнической основе использования: локальных вычислительных сетей с рабочими (информационными) станциями, распределенного хранения и распределенной обработки информации, единого языка общения с системой и единого языка взаимодействия между ее узлами, совместимых для всех узлов сети средств программного и информационного обеспечения.

Анализ опыта разработки и использования информационных систем и локальных вычислительных сетей показывает, что для построения информационных сетей требуется разработать методы интеграции существующих систем и средств в единое целое (в информационном плане) и обеспечить информационную совместимость элементов информационных сетей (объектов, подсистем, процессов).

Военная мысль. - 1996. - №6. - С.2-11.

Там же. - №4. - С.42-45; №6. - С.26-38.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации